안전한 볼트 체결을 위한 10가지 팁

가장 안전하고 고정이 잘 된 볼트 체결을 위하여 고려해야 할 여러 가지 요소가 있습니다. 저희가 보유한 심층적인 노하우를 바탕으로 최상의 결과를 얻을 수 있는 볼팅 팁을 10개로 요약하여 준비해 보았습니다. 참고로, 아래의 모든 내용은 일반적인 조언이며 모든 볼트 체결 상황에 반드시 적용되는 것은 아님을 알아주시기 바랍니다.

1. Size and Grade – “볼트 사이즈와 등급의 적절한 조합을 찾으세요.”

볼팅에서, 사이즈가 클수록 반드시 더 나은 것을 의미하는 것은 아닙니다. 마찬가지로, 높은 등급의 볼트의 볼트가 낮은 등급의 볼트보다 반드시 좋은 것만은 아닙니다. 중요한 것은 이 두 요인의 조합입니다.

boltscience.com의 창립자인 Bill Eccles는 "모든 사람이 올바른 볼트 크기와 재료를 선택할 수 있다면 추가의 볼팅 솔루션이 필요하지 않을 것입니다."라고 말합니다. 

Eccles는 볼트 크기와 강성 등급이 볼트 내 하중에 긍정적인 혹은 부정적인 영향을 미칠 수 있다고 설명합니다. 올바른 조합을 만들고 조인트를 올바르게 조여 얻은 체결력이 바로 볼트 조인트를 안전하게 유지하는 데 중요한 요소입니다. "강성 등급이 낮은 큰 볼트를 사용할 수도 있고, 강성 등급이 높은 볼트를 사용할 수도 있습니다."라고 그는 말합니다. "둘 다 적합할 수 있습니다." 이러한 유형의 중요한 설계 옵션을 고려할 때 노드락코리아의 엔지니어가 유용한 정보를 제공해 드릴 수 있습니다.

2: Slackening – “처짐을 보상할만한 탄성을 체결부에 제공하세요.”

처짐(slackening)은 볼트가 풀리는 주요 원인 중 하나이며, 다음과 같은 세 가지 주요 원인이 있습니다. 거칠거나 불규칙한 표면에서 발생하는 침하(settlement), 폴리머나 컴포지트 같은 재료가 압축력을 받으며 생기는 응력 이완(stress relaxation), 그리고 크리프(creep)는 응력과 온도의 변화를 겪으면서 재료가 소성적으로 바뀌거나 변형이 되는 경향입니다. 이 세 가지 모두 볼트의 축력 손실을 초래하고 볼트로 체결된 조인트가 망가질 수 있습니다.

볼트로 고정되는 조인트가 높은 온도와 부하에 노출되고 있고, 한편으로 구성 요소는 컴포지트, 플라스틱 및 알루미늄으로 점점 더 많이 구성됨에 따라 처짐 문제가 증가하고 있습니다.

Nord-Lock Swiss의 영업 엔지니어인 Robin Senn은 "처짐을 보완하려면 매끄럽고 단단한 표면이 필요하며, Nord-Lock X-시리즈 와셔나 Superbolt 멀티잭볼트 텐셔너(MJT)를 사용하는 등의 볼트 조인트에 탄성을 부여해야 합니다."라고 말합니다.

Nord-Lock Group의 Superbolt MJT와 Nord-Lock 쐐기 잠금 기술의 여러가지 기능은 조인트의 탄성을 높여 처짐을 최소화합니다.

3: Lubrication – “체결 조건에 적합한 윤활을 적용하세요.”

볼트 체결부와 관련하여 윤활은 아무리 과장해도 모자랄만큼 중요합니다. 윤활은 마찰 변수를 최소화하고 토크 대 하중 비율을 줄입니다. 윤활은 또한 설치 및 분리를 용이하게 하고, 볼트의 수명을 연장합니다.

Nord-Lock USA의 어플리케이션 엔지니어인 Hidenori Araki는 볼트 헤드 또는 너트 아래 및 볼트의 체결 나사산 부분에 윤활제를 바를 것을 권장합니다.

윤활과 관련하여 가장 중요한 사항은 용도에 적합한 윤활유를 선택하는 것이라고 그는 말합니다. "고려해야 할 매개 변수로는 화학적 조성, 건강 및 환경 영향, 서비스 온도 범위 및 마찰 계수 등이 있습니다. 윤활유 제조업체에서 권장 용도를 확인하십시오."

4: Design/maintenance – “수명 전반에 드는 비용을 검토하세요.”

프로젝트의 설계 단계에서 빈번한 딜레마는, 더 경제적인 솔루션을 사용하여 현재 비용을 절감할지 아니면 더 높은 품질의 솔루션에 투자하여 장기적으로 비용을 절감할지 여부입니다.

Siemens 산업용 터보기기의 R&D 프로젝트관리 사무소의 책임자인 Martin Lindbäck는 다음과 같이 말합니다. "초기 비용에만 집중하지 마십시오. 초기에 적절한 투자를 하면 나중에 큰 비용 절감 효과를 거둘 수 있습니다. 또한 이러한 접근 방식을 통해 고객 만족도가 높아질 것입니다."

Siemens는 수백만 유로 규모의 가스 터빈에 대한 볼트 고정 솔루션에 대해 이러한 장기적인 접근 방식을 취했으며, 이로 인해 Nord-Lock 와셔와 Superbolt 텐셔너에 대한 투자가 이루어졌습니다. 이를 통해 조립 과정에서 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 터빈의 수명 주기 동안 유지 보수 비용을 크게 절감할 수 있었습니다.

5: Coatings – “체결부 향상을 위해 코팅은 필수입니다.”

코팅 두께는 몇 마이크로미터에 불과할 수 있지만, 부식 방지, 마찰 감소, 심미적 가치 향상과 같은 여러 가지 방법으로 파스너의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 사용 가능한 코팅 솔루션은 여러 가지가 있으며, 그 중 가장 비용 효율적이고 간단한 것이 아연도금입니다. 조금 더 나은 효과를 위하여, 아연 합금을 사용할 수 있으며, 더 큰 효과가 필요하다면 아연 분말도금을 추천합니다.

여러분이 고민중인 체결부에는 어떤 코팅을 선택해야 하나요? Nord-Lock 글로벌 어플리케이션 엔지니어인 Csaba Madru는 일부 코팅 특성은 다른 코팅 특성들과는 차별화되어야 한다고 말합니다. "가령, 처음에는 부식 방지 수준을 기준으로 코팅 방식을 선택하고, 그 다음에는 윤활을 대체할 수 있는 마찰 특성을 기준으로 코팅 방식을 선택하십시오. 마지막으로 미적 특성을 고려할 수 있습니다."

6: Genuine products – “표준 제품 혹은 정품을 구매하세요.”

운동화부터 스마트폰까지, 값싼 복제품과 소위 ‘짝퉁’ 상품들이 도처에 널려 있습니다. 볼팅 관련 제품도 예외는 아닙니다.

Nord-Lock 와셔와 같은 정품 제품에 투자할 때 얻을 수 있는 이점은, 오랫동안 시장에 나와 성능 및 품질이 검증된 제품이라는 점입니다.

Nord-Lock 정품은 레이저 마킹된 일련번호로 식별할 수 있습니다. 실제로 저희 제품을 구입했는지 확실하지 않은 경우 저희 노드락코리아로 문의해주시면 바로 확인받으실 수 있습니다.

Nord-Lock 기술센터 매니저인 Frida Cullin은 "일상에서 필요한 물건을 구입하는 것과 같이, 볼팅 솔루션도 비용을 들여 구입한 만큼의 가치를 누리는 것입니다."라고 말합니다. "정품 구매 비용이 더 높을 수 있지만 장기적으로 안정성과 유지보수/수리 비용을 절감할 수 있습니다."

7: Quality – “기술력이 우수한 파트너와 협업하세요.”

수천 가지 고정 솔루션이 있습니다. 그러나 일반적인 용도에 널리 사용되는 경우에도 사용할 수 없는 특정 온도 또는 압력 범위가 있을 수 있습니다. 따라서 높은 재료 신뢰성과 올바른 체결 옵션을 선택지로 제시할 수 있는 파트너를 찾는 것이 중요합니다.

Bolt Securing의 Peter Fjordman은 다음과 같이 말합니다. "리콜 비용이나 브랜드 이미지 손상의 타격은 상당히 클 수 있습니다. 예를 들어 환풍기 누출로 인한 사고를 접한다면, 혹시 회사가 체결 솔루션을 잘못 선택해서 그런 건 아닐까 하는 생각이 듭니다."

Fjordman은 "높은 품질을 달성하는 것은 빠른 수익을 내는 것보다 품질을 우선시하는 전문 지식으로 알려진 파트너와 협력하는 것입니다."라고 말합니다.

Nord-Lock Group은 신뢰성으로 인정받고 있으며, 오프쇼어, 에너지 및 운송과 같은 까다로운 애플리케이션에 대한 여러 품질 인증서와 더불어, 여러 기관과 관련 업무를 협업하고 있습니다.

8: Corrosion – "볼트 조인트 설계 시, 부식을 고려하세요."

혹자들은 인생에서 피할 수 없는 확실성은 죽음과 세금이라고 말합니다. 하지만 세번째는 부식(corrosion)이 추가될 수 있습니다. 철이나 금속에서 파생된 모든 금속 제품은 결국 산소와 물과 접촉할 때 녹이 슬고 분해됩니다. "부식은 특정 시기에 불가피하게 발생할 것입니다."라고 표면 부식 방지 시스템을 개발하는 Dörken MKS-Systeme의 Christian Rabe는 말합니다. "그러나 그것의 진행을 막을 방법이 있습니다."

한 가지 방법은 음극 보호(아연과 같은 산화가 더 잘되는 물질이 자신을 희생하는 경우)이고, 다른 방법은 비음극 보호입니다. Rabe는 부식에 관해서는 쉬운 답이 없다고 말합니다. "유일한 해결책은 매우 건조한 사막 기후에서 부식 위험이 있는 제품을 보관하는 것입니다."라고 비유하였습니다.

Nord-Lock 쐐기 잠금 솔루션은 다양한 보호 코팅 및 표면 처리뿐만 아니라 여러 등급의 스테인리스강 및 니켈 기반 합금을 제공합니다.

9: Reuse – “재사용하려면 윤활하세요.”

재사용할 것인지, 아니면 재사용하지 않을 것인지, 이것이 문제입니다. 특히 현장에서 파스너를 재사용하는 것이 다양한 크기와 등급의 교체품을 휴대하는 것보다 더 편리합니다. 게다가, 비용적으로도 유리합니다.

그러나 사용한 볼트가 손상되었고 그로인해 고장이 발생할지의 여부를 알기는 어렵습니다. 재사용할 볼트가 작업에 적합한지 확인하기 위해 Nord-Lock의 애플리케이션 엔지니어인 Lena Kalmykova는 육안 검사를 권장합니다. "부식의 징후가 보이면 가능하면 재사용하지 마십시오. 눈에 보이는 나사산 손상도 마찬가지입니다."

"하지만 일시적인 해결책으로 손상된 볼트를 재사용하는 것 외에는 다른 방법이 없을 수도 있습니다. 재사용해야 한다면 윤활유를 발라야 합니다."라고 Kalmykova는 말합니다. "부식으로부터 어느 정도의 보호 기능을 제공합니다. 또한 손상된 나사산이 있는 경우 윤활유를 사용하면 새 볼트를 장착할 수 있을 때까지 필요한 체결력을 확보할 수 있습니다."

10: Preload and tightening – “툴을 잘 관리하고 작업 절차를 검토하세요.”

축력의 크기는 볼트 조인트의 사이즈와 등급을 결정합니다. 따라서 조인트에 필요한 체결력 레벨을 결정한 다음 적절한 체결 방법과 적절한 작업 절차를 통해 이를 달성하는 것이 중요합니다.

체결력은 체결 부품 간 미끄러짐 또는 분리를 방지하기에 충분해야 하지만 접합 표면 및 나사산의 박리를 방지하려면 재료의 항복 한계 내에 있어야 합니다.

Nord-Lock France의 수석 기술 전문가인 Zouhair Chaib는 나사의 정적 하중 조건과 동적 하중 조건을 구별하는 것도 중요하다고 말합니다. 나사는 높은 정적 하중을 견딜 수 있는 반면 동적 하중 한계치는 적은 편입니다. 따라서 조인트에 가해지는 동적 적용 하중의 영향을 줄이기 위해서 높은 수준의 볼트 축력을 부여하는 것이 중요합니다.

Chaib은 "체결 시 설계 엔지니어가 지정한 볼트 축력을 달성할 수 있는 툴과 작업 순서를 선택하는 것이 중요합니다."라고 말합니다.

저희 노드락코리아에서 설계, 제품 선택 및 현장 지원을 포함하여 볼트 조인트에 대한 완벽한 솔루션을 제공해 드릴 수 있습니다.

- 위의 제안들은 모두 일반적으로 통용되지만, 반드시 적용해야 하는 것은 아니며 상황에 따라 기준이 변경될 수 있음을 참고해 주시기 바랍니다.